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泵的螺旋式冷卻腔的制作方法

文檔序號(hào):5496758閱讀:525來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:泵的螺旋式冷卻腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種冷卻腔,尤其是指一種泵的螺旋式冷卻腔。
背景技術(shù)
高溫?zé)崴h(huán)泵的冷卻腔用來(lái)冷卻軸密封腔,以滿足機(jī)械密封使用條件。傳統(tǒng)的 高溫?zé)崴h(huán)泵的冷卻腔換熱傳導(dǎo)性受一定限制,即軸密封腔前側(cè)泵內(nèi)熱水溫度只能達(dá) 250°C以內(nèi)。當(dāng)熱水溫度超出250°C,泵必須增加一些額外的輔助措施,如降低冷卻水進(jìn)水溫 度,加大冷卻水量和壓力,以達(dá)到換熱目的,來(lái)滿足機(jī)械密封的使用要求。參見(jiàn)圖1,圖1為傳統(tǒng)的冷卻腔結(jié)構(gòu)示意圖。冷卻腔設(shè)置在泵蓋3'上,由密封腔體3A'與泵蓋3'用螺釘聯(lián)接而成,該密封腔 體3A'是密封節(jié)流襯套,圖中L'所示冷卻水進(jìn)出,I'所示密封腔體液體經(jīng)冷卻后再經(jīng)熱 交換器后的循環(huán)水進(jìn),熱交換器進(jìn)水溫度取決于冷卻腔對(duì)高溫液體冷卻程度,0'所示循環(huán) 水出。從圖1所示可看出冷卻腔軸向長(zhǎng)度較短,密封腔體3A'軸向長(zhǎng)度也較短,在實(shí)際使 用時(shí),一旦泵內(nèi)介質(zhì)高溫循環(huán)水溫度較高,密封腔內(nèi)的液體就會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高(一般限定 iooo°c以內(nèi))的現(xiàn)象,此時(shí)壓力也較高,后果是使機(jī)械密封部件的動(dòng)靜密封面易汽化造成 干摩擦,使密封失效,從而使得機(jī)械密封部件壽命變短。為此,泵內(nèi)介質(zhì)溫度較高時(shí),必須增 加一些額外的輔助措施,以達(dá)到換熱目的,這樣需花費(fèi)更大的水資源及電力消耗的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種螺旋式冷卻腔,即 使熱水溫度超出250°C,該螺旋式冷卻腔不需另添加輔助措施也能達(dá)到換熱目的。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種泵的螺旋式冷卻腔,其中所述冷卻腔設(shè)置在泵的泵蓋上,由螺旋式密封腔體與所述泵蓋組成;所述螺旋式密封腔體是由腔底部及在腔底部上一體形成的同心螺旋凹槽體組成, 腔底部和同心螺旋凹槽體的外表面與所述泵蓋焊接形成一個(gè)單螺旋狀的冷卻水通道,螺旋 式密封腔體的內(nèi)部是圓柱體通孔;所述單螺旋狀的冷卻水通道的一端連接冷卻水進(jìn)口,另一端連接冷卻水出口。所述螺旋式密封腔體的通孔套蓋于泵的泵軸外面的機(jī)械密封部件,螺旋式密封腔 體的通孔壁與機(jī)械密封部件的縫隙內(nèi)是泵的熱流體介質(zhì)。所述螺旋式密封腔體采用鍛件,數(shù)控加工而成,或采用鑄造成型。所述泵蓋的一端與泵的泵體間通過(guò)數(shù)個(gè)螺柱、螺母聯(lián)接,中間配置石墨墊,泵蓋的 另一端與泵的軸承部件之間通過(guò)數(shù)個(gè)細(xì)牙螺柱、細(xì)牙螺母聯(lián)接。本實(shí)用新型的有益效果1、螺旋式冷卻腔比傳統(tǒng)的冷卻腔節(jié)流套長(zhǎng)度擴(kuò)大了近8倍,有效的降低密封腔壓
3力。改善了機(jī)械密封部件使用工況條件。2、螺旋式冷卻腔比傳統(tǒng)的冷卻腔冷卻面積擴(kuò)大了近2倍,有效的降低密封腔溫 度。提高了機(jī)械密封部件使用壽命。3、傳統(tǒng)的冷卻腔要達(dá)到該螺旋式冷卻腔的效果,需擴(kuò)大冷卻水量及壓力,即需添 加動(dòng)力設(shè)備(如增壓泵組),這樣需花費(fèi)更大的水資源及電力消耗成本。或通過(guò)特殊措施來(lái) 降低冷卻水進(jìn)水溫度,這也增加了運(yùn)行成本。4、螺旋式冷卻腔采用泵蓋與螺旋式密封腔體焊接構(gòu)成,腔體采用鍛件,數(shù)控加工 成單螺旋通道(或鑄造成型),使其形狀更加簡(jiǎn)化,杜絕了以往整體鑄造冷卻腔,易堵塞而 導(dǎo)致水流不通暢現(xiàn)象的發(fā)生。為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果,以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí) 用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為傳統(tǒng)的冷卻腔結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔結(jié)構(gòu)原理示意圖;圖3為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔應(yīng)用于高溫?zé)崴h(huán)泵的部位示意圖;圖4為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部冷卻水進(jìn)出流動(dòng)示意圖;圖5為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔的腔體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖2,圖2為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2中L所示冷卻水進(jìn)出,I所示循環(huán)水進(jìn),0所示循環(huán)水出。本實(shí)用新型的冷卻 腔設(shè)置在泵的泵蓋3上,由螺旋式密封腔體3A與泵蓋3焊接構(gòu)成,螺旋式密封腔體3A加工 成一個(gè)單螺旋狀的冷卻水通道(圖5所示),如圖所示,螺旋通道軸向行程較長(zhǎng),螺旋式密封 腔體3A與機(jī)械密封部件4中的動(dòng)環(huán)套之間的軸向長(zhǎng)度也較長(zhǎng)。在實(shí)際使用時(shí),由于單螺旋 狀的冷卻水通道貼近密封腔體3A與機(jī)械密封部件4間熱介質(zhì)R(圖4所示)的縫隙,且有 一定冷卻長(zhǎng)度(是傳統(tǒng)冷卻腔節(jié)流襯套長(zhǎng)度的8倍),冷卻腔冷卻面積較傳統(tǒng)冷卻腔的冷卻 面積擴(kuò)大了近2倍,這就大大的降低了軸密封腔溫度和壓力,經(jīng)測(cè)定溫度低于75°C,這樣就 大大的提高了機(jī)械密封使用壽命。參見(jiàn)圖3,圖3為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔應(yīng)用于高溫?zé)崴h(huán)泵的部位示意 圖。本實(shí)用新型的帶有螺旋式密封腔體3A的螺旋冷卻腔的泵蓋3其一端與泵體1之 間通過(guò)數(shù)個(gè)(本實(shí)施例采用24個(gè))高強(qiáng)度的螺柱13、螺母14(本實(shí)施例螺柱、螺母采用的 強(qiáng)度等級(jí)為12.9)聯(lián)接在一起,中間還配置耐高溫的石墨墊15,使二者之間形成良好的密 封。泵蓋3另一端與泵的軸承部件5之間通過(guò)數(shù)個(gè)(本實(shí)施例采用4個(gè))細(xì)牙螺柱9、細(xì) 牙螺母10聯(lián)接在一起,用細(xì)牙的目的就是使整個(gè)軸轉(zhuǎn)子能保證良好的同心度。這樣通過(guò)裝 配機(jī)械密封部件4,及葉輪2,葉輪螺母6、葉輪密封環(huán)7、泵體密封環(huán)8及一些相關(guān)的墊片就 形成了一臺(tái)應(yīng)用于高溫?zé)崴难h(huán)水泵。因此帶有螺旋冷卻腔的泵蓋3是一臺(tái)熱水循環(huán)泵
4的中間部位,起到由一側(cè)高溫變換到機(jī)械密封與軸承合適的運(yùn)行溫度,擔(dān)當(dāng)起橋梁作用。圖 中,標(biāo)記12為冷卻水進(jìn)口,標(biāo)記11為冷卻水出口,Ri所示泵輸送的高溫介質(zhì)進(jìn),Ro所示泵 輸送的高溫介質(zhì)出。參見(jiàn)圖4-圖5,圖4為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部冷卻水進(jìn)出流動(dòng) 示意圖;圖5為本實(shí)用新型的螺旋式冷卻腔的腔體結(jié)構(gòu)示意圖。如上所述,本實(shí)用新型的冷卻腔設(shè)置在泵的泵蓋3上,由螺旋式密封腔體3A與泵 蓋3焊接構(gòu)成,螺旋式密封腔體3A是由腔底部51及在腔底部51上一體形成的同心螺旋凹 槽體52組成(近似于大節(jié)距的梯形螺紋釘),腔底部51和同心螺旋凹槽體52的外表面與 所述泵蓋3焊接形成一個(gè)單螺旋狀的冷卻水通道。螺旋式密封腔體3A的內(nèi)部是圓柱體通 孔,使用時(shí)該通孔套蓋于泵的泵軸外面的機(jī)械密封部件4,螺旋式密封腔體3A的通孔壁與 機(jī)械密封部件4的縫隙內(nèi)存在著泵的熱流體介質(zhì)R。冷卻腔內(nèi)單螺旋狀的冷卻水通道一端連接冷卻水進(jìn)口 12,另一端連接冷卻水出口 11。螺旋式密封腔體3A采用鍛件,數(shù)控加工而成(或鑄造成型),在螺旋式密封腔體3A — 段外圓上加工出單螺桿狀的螺旋凹槽體52,螺旋式密封腔體3A與泵蓋3焊接形成一個(gè)單 螺旋狀的冷卻水通道,這樣就使得有壓的冷卻水從冷卻水進(jìn)口 12流入,通過(guò)單螺旋狀的冷 卻水通道到冷卻水出口 11處流出,在冷卻水行進(jìn)的過(guò)程中進(jìn)行換熱降溫。即沿著熱流體介 質(zhì)R(泵體內(nèi)的R是高熱介質(zhì),熱量向軸密封腔側(cè)擴(kuò)散)散熱相反的方向旋轉(zhuǎn)出軸密封腔, 以達(dá)到最佳的冷卻效果。最終,軸密封腔前側(cè)泵內(nèi)最大310°C的流體介質(zhì)R經(jīng)過(guò)冷卻,溫度 可達(dá)到<75°C。較好的滿足機(jī)械密封使用條件。圖4、圖5中的箭頭流向就是冷卻水進(jìn)出 流動(dòng)方向。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新 型的目的,而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定,只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi),對(duì)以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種泵的螺旋式冷卻腔,其特征在于所述冷卻腔設(shè)置在泵的泵蓋上,由螺旋式密封腔體與所述泵蓋組成;所述螺旋式密封腔體是由腔底部及在腔底部上一體形成的同心螺旋凹槽體組成,腔底部和同心螺旋凹槽體的外表面與所述泵蓋焊接形成一個(gè)單螺旋狀的冷卻水通道,螺旋式密封腔體的內(nèi)部是圓柱體通孔;所述單螺旋狀的冷卻水通道的一端連接冷卻水進(jìn)口,另一端連接冷卻水出口。
2.如權(quán)利要求1所述的泵的螺旋式冷卻腔,其特征在于所述螺旋式密封腔體的通孔套蓋于泵的泵軸外面的機(jī)械密封部件,螺旋式密封腔體的 通孔壁與機(jī)械密封部件的縫隙內(nèi)是泵的熱流體介質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的泵的螺旋式冷卻腔,其特征在于所述螺旋式密封腔體采用鍛件,數(shù)控加工而成,或采用鑄造成型。
4.如權(quán)利要求1所述的泵的螺旋式冷卻腔,其特征在于所述泵蓋的一端與泵的泵體間通過(guò)數(shù)個(gè)螺柱、螺母聯(lián)接,中間配置石墨墊,泵蓋的另一 端與泵的軸承部件之間通過(guò)數(shù)個(gè)細(xì)牙螺柱、細(xì)牙螺母聯(lián)接。
專利摘要一種泵的螺旋式冷卻腔,屬于冷卻腔領(lǐng)域,解決現(xiàn)有泵的冷卻腔換熱傳導(dǎo)性受限制而影響泵的機(jī)械密封部件使用壽命的問(wèn)題,其冷卻腔設(shè)置在泵的泵蓋上,由螺旋式密封腔體與泵蓋組成;螺旋式密封腔體是由腔底部及在腔底部上一體形成的同心螺旋凹槽體組成,腔底部和同心螺旋凹槽體的外表面與泵蓋焊接形成一個(gè)單螺旋狀的冷卻水通道,其內(nèi)部是圓柱體通孔;單螺旋狀的冷卻水通道的一端連接冷卻水進(jìn)口,另一端連接冷卻水出口。螺旋式冷卻腔比傳統(tǒng)的冷卻腔冷卻長(zhǎng)度擴(kuò)大了近8倍,冷卻面積擴(kuò)大了近2倍,改善了泵的機(jī)械密封部件使用工況條件。當(dāng)泵內(nèi)熱流體介質(zhì)即使超出250℃,該螺旋式冷卻腔不需另添加輔助措施也能達(dá)到換熱目的,減少了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F04D29/10GK201599255SQ200920279988
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者閔思明 申請(qǐng)人:上海凱士比泵有限公司
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